化工原理課件黃德春

化工原理課件pptcontents目錄緒論流體流動傳熱學傳質(zhì)分離過程化學反應工程基礎01緒論化工原理是一門研究化學工業(yè)中單元操作和設備設計原理的學科。定義主要內(nèi)容目的包括流體流動、傳熱、傳質(zhì)等基本單元操作，以及相關設備的設計、優(yōu)化和操作。培養(yǎng)學生掌握化工生產(chǎn)中的基本原理、方法和技能，為后續(xù)的專業(yè)課程和實際工作打下基礎。030201化工原理課程簡介

化工原理的重要性實際應用化工原理是化學工程與工藝專業(yè)的重要基礎課程，對于學生未來從事化工、制藥、環(huán)保等領域的工作具有重要意義。理論基礎掌握化工原理有助于深入理解各種單元操作和設備的工作原理，為解決實際問題提供理論支持。創(chuàng)新能力通過學習化工原理，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，為新工藝和新設備的研發(fā)奠定基礎。化工原理起源于古代的釀造、染色等工藝，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和科學技術的進步，逐漸形成系統(tǒng)的學科體系。早期階段進入20世紀后，隨著工業(yè)化的加速和化學工業(yè)的迅猛發(fā)展，化工原理逐漸成為一門獨立的學科，并不斷完善。近代發(fā)展現(xiàn)代化工原理注重與計算機技術、自動化技術等領域的交叉融合，不斷涌現(xiàn)出新的研究成果和技術應用。現(xiàn)代趨勢化工原理的發(fā)展歷程02流體流動描述流體在靜止狀態(tài)下的受力情況和平衡條件?？偨Y詞流體靜力學主要研究流體在靜止狀態(tài)下的受力情況和平衡條件，包括流體對容器壁的壓力、流體內(nèi)部的壓力分布等。詳細描述流體靜力學總結詞研究流體運動狀態(tài)下的力學、熱力學和傳熱學規(guī)律。詳細描述流體動力學主要研究流體運動狀態(tài)下的力學、熱力學和傳熱學規(guī)律，包括流體的速度、壓力、溫度等參數(shù)的變化規(guī)律，以及流體與設備之間的相互作用。流體動力學總結詞分析流體在流動過程中受到的阻力及其產(chǎn)生的原因。詳細描述流體流動的阻力主要來源于流體的黏性、流體的湍流狀態(tài)以及流體的流動方向和速度變化等因素。了解和掌握這些阻力產(chǎn)生的原理有助于更好地設計和優(yōu)化化工流程。流體流動的阻力研究管道中流體的流動規(guī)律和輸送機械的工作原理?？偨Y詞管道流動與輸送機械是化工生產(chǎn)中不可或缺的組成部分，其研究涉及管道中流體的流動規(guī)律、輸送機械的工作原理以及如何提高輸送效率、降低能耗等方面的知識。了解和掌握這些知識有助于更好地選擇和使用輸送機械，提高化工生產(chǎn)的效率和效益。詳細描述管道流動與輸送機械03傳熱學熱傳導定義傅里葉定律導熱系數(shù)導熱基本方程熱傳導01020304熱傳導是熱量在物體內(nèi)部由高溫向低溫部分傳遞的過程。熱傳導速率與溫度梯度成正比，公式為：q=-k*grad(T)。描述材料導熱性能的參數(shù)，數(shù)值越大，導熱性能越好。用于計算穩(wěn)態(tài)導熱過程的基本方程，公式為：q=-k*A*(ΔT)。流體與固體壁面之間的熱量傳遞過程。對流換熱定義描述對流換熱強度的參數(shù)，數(shù)值越大，對流換熱強度越高。對流換熱系數(shù)自然對流、強制對流和混合對流。對流換熱分類使用對流換熱系數(shù)和流體物性參數(shù)進行計算。對流換熱計算方法對流換熱物體通過電磁波傳遞能量的過程。輻射換熱定義輻射換熱的速率與物體表面積成正比，與物體溫度的四次方成正比。斯蒂芬-玻爾茲曼定律描述物體輻射能力的參數(shù)，數(shù)值在0到1之間。發(fā)射率描述物體對輻射能的吸收、反射和透射能力的參數(shù)。吸收率、反射率和透射率輻射換熱順流、逆流和交叉流。傳熱過程分類換熱器類型傳熱效率與傳熱單元數(shù)強化傳熱方法套管式、板式、翅片式等。用于評價換熱器性能的參數(shù)，數(shù)值越高，性能越好。增加傳熱面積、提高流體流速和使用傳熱促進劑等。傳熱過程與換熱器04傳質(zhì)分離過程物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的轉移過程。傳質(zhì)過程傳質(zhì)過程通常涉及到物質(zhì)的分子擴散和湍流擴散。傳質(zhì)與擴散傳質(zhì)速率的快慢取決于擴散系數(shù)、濃度差和擴散面積。傳質(zhì)速率分子擴散主要發(fā)生在靜止或緩慢流動的流體中，而湍流擴散則發(fā)生在快速流動的流體中。分子擴散與湍流擴散的比較傳質(zhì)過程基礎吸收利用組分在液體中的溶解度差異，將氣體或溶質(zhì)從氣相轉移到液相的過程。吸收劑是能夠吸收氣體或溶質(zhì)的液體。吸收塔是實現(xiàn)吸收操作的常用設備，其結構和工作原理是吸收操作的關鍵。吸收操作在化工、環(huán)保、能源等領域有廣泛應用。吸收定義吸收劑吸收設備吸收的應用蒸餾定義利用混合物中各組分的沸點差異，將液體混合物進行分離的過程。蒸餾原理通過加熱使液體混合物沸騰，然后將蒸汽冷凝成液體，從而實現(xiàn)組分的分離。蒸餾設備蒸餾塔是實現(xiàn)蒸餾操作的常用設備，其結構和工作原理是蒸餾操作的關鍵。蒸餾的應用蒸餾操作在石油、化工、食品等領域有廣泛應用。蒸餾ABCD萃取萃取定義利用物質(zhì)在兩種不互溶液體中的溶解度差異，將物質(zhì)從一種液體轉移到另一種液體的過程。萃取設備萃取塔是實現(xiàn)萃取操作的常用設備，其結構和工作原理是萃取操作的關鍵。萃取劑萃取劑是能夠溶解目標物質(zhì)的液體。萃取的應用萃取操作在化工、環(huán)保、食品等領域有廣泛應用。其他傳質(zhì)分離法包括吸附、膜分離、泡沫分離等。這些方法在特定的應用場景下具有獨特的優(yōu)勢和效果。其他傳質(zhì)分離法05化學反應工程基礎研究反應速率與反應物濃度、溫度等因素的關系，建立反應速率方程?；瘜W反應速率研究反應過程中各個基元反應的速率常數(shù)、活化能等參數(shù)，揭示反應的本質(zhì)和過程。反應機理根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，建立反應動力學模型，用于描述和預測反應過程。動力學模型化學反應動力學基礎連續(xù)流動反應器適用于批量生產(chǎn)和小規(guī)模生產(chǎn)，操作靈活，易于控制。間歇反應器固定床反應器流化床反應器01020403適用于大規(guī)模、高效率的反應過程，如石油工業(yè)中的催化裂化。連續(xù)進料、出料，適用于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)。適用于氣固相催化反應和生物反應等。反應器類型與操作方式實際反應器效率受到各種因素的影響，如傳熱、傳質(zhì)、化學反應動力學等。理想反應器假設反應器內(nèi)各點的溫度、壓力和濃度均勻一致，無內(nèi)部損失。反應器效率評估通過實驗數(shù)據(jù)和模擬計算，評估實際反應器的性能和效率。理想反應器與